Параметры шероховатости

Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала, например, абразивами. Для широкого класса поверхностей горизонтальный шаг неровностей находится в пределах от 1 до 1000 мкм, а высота — от 0,01 до 10 мкм. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются, и образуется эксплуатационная шероховатость. Эксплуатационная шероховатость, воспроизводимая при стационарных условиях трения, называется равновесной шероховатостью.

Нормальный профиль и параметры шероховатости поверхности.

На рисунке схематично показаны параметры шероховатости, где:  — базовая длина;  — средняя линия профиля;  — средний шаг неровностей профиля;  — средний шаг местных выступов профиля;  — отклонение пяти наибольших максимумов профиля;  — отклонение пяти наибольших минимумов профиля;  — расстояние от высших точек пяти наибольших максимумов до линии параллельной средней и не пересекающей профиль;  — расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов до линии параллельной средней и не пересекающей профиль;  — наибольшая высота профиля;  — отклонения профиля от линии ;  — уровень сечения профиля;  — длина отрезков, отсекаемых на уровне .

• Высотные параметры:

  Ra — среднее арифметическое отклонение профиля;

или

  Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам;

  Rmax — наибольшая высота профиля;

• Шаговые параметры:

  Sm — средний шаг неровностей;

  S — средний шаг местных выступов профиля;

  tp — относительная опорная длина профиля, где p — значения уровня сечений профиля из ряда 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 %.

Ra, Rz и Rmax определяются на базовой длине l которая может принимать значения из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм.

Параметр Ra является предпочтительным.

12. Отклонения формы и расположения поверхностей.

Номинальная форма - идеальная форма элемента, которая задана чертежом или другими техническими документами.     Номинальная поверхность – это идеальная поверхность, размеры и форма которой соответствуют заданным номинальным размерам и номинальной форме.   Прилегающая поверхность - поверхность, имеющая форму номинальной поверхности, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.     Прилегающая плоскость или прямая – это плоскость или прямая, касающиеся реальной поверхности и располагающиеся вне материала детали.    Прилегающие окружность или цилиндр – это окружность минимального диаметра, которая описана вокруг реального профиля внешней поверхности вращения  или максимального диаметра, которое вписано в реальный профиль внутренней поверхности вращения.    Для измерения отклонений формы прилегающими поверхностями применяются поверхности контрольных плит, поверочных линеек, калибров.     Отклонение формы – это отклонение формы реального элемента от номинальной формы, оцениваемое наибольшим расстоянием от точек реального элемента по нормали к прилегающему элементу.     Допуск формы – это наибольшее значение отклонения формы, т. е наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей поверхности по нормали.     Отклонение формы: комплексные:

• цилиндричности,

• круглости,

• профиля продольного сечения,

• плоскостности,

• прямолинейности.

частичные:

• овальности и огранки,

• конусности, бочкообразности, седлообразности, изгиба

   Отклонение расположения поверхности – это отклонение действительного расположения элемента рассматриваемой поверхности, оси или плоскости симметрии от номинального расположения.     Для оценки точности расположения поверхности назначают базу.    База – это поверхность, ее образующая или точка, определяющая привязку деталей к плоскости или оси, относительно которой задаются допуски расположения. Если базой является поверхность вращения или резьба, то за базу принимается ось.    Допуск расположения – это предел, ограничивающий допустимое значение отклонений расположения поверхностей.    Допуски расположения, которые установлены для валов и отверстий, могут быть зависимыми и независимыми.    Зависимые – переменные допуски (на чертеже минимальное значение), которые допускаются превышать на величину, соответствующую отклонению действительного размера  поверхности детали от наибольшего предельного размера вала или наименьшего предельного размера отверстия (назначаются главным образом в случаях, когда необходимо обеспечить сборку деталей, которые соединяются одновременно по нескольким поверхностям с заданными зазорами или натягами).     Независимые – допуски расположения, величины которых постоянны для всех деталей, изготовленных по данному чертежу, и не зависят от действительных отклонений размеров рассматриваемых поверхностей, (например, необходимость обеспечения соосности посадочных  поверхностей под подшипники качения, ограничение колебания межосевых расстояний в корпусах редукторов и т.п.). Числовые значения отклонений формы и расположение поверхностей выбирают по ГОСТ 24643-81. Установлено 16 степеней точности формы и расположение поверхностей.  В зависимости от соотношения между допуском  размера и допусками формы или расположения  установлены требования относительной точности:

• А - нормальная относительная геометрическая точность (допуск формы или расположение поверхностей составляет  60% от допуска размера);

• В - повышенная (возле 40%);

• С - высокая (возле 25%).

   Для цилиндричности, округлости, профиля продольного сечения геометрическая точность для уровней А, В, С составляет 30, 20 12% от допустимого размера.    Для цилиндричности, круглости профиля продольного сечения:

• нормальная - 30% от отклонения допуска размера,

• повышенная - 20%,

• высокая - 12%.

   Для соосности, симетричности, пересечения осей и позиционного отклонения допуск расположения может быть задан двумя способами:

• в радиусном выражении, как наибольшее допустимое значение отклонения расположения;

• в диаметральном выражении, как удвоенное наибольшее допустимое значение отклонения расположения;

13. Фрикционные передачи. Общие сведения.

Одной из наиболее простых и во многих случаях достаточно надёжной является фрикционная передача, состоящая в простейшем случае из двух колёс (катков), закреплённых на ведущем и ведомом валах. Для передачи движения без скольжения необходимо приложить к одному из колёс силу Q, достаточную для возникновения трения в месте контакта (рис. 63), при этом касательная сила их сцепления равна по величине передаваемого окружному усилию.                                    

    

 

           рис. 63

Фрикционные передачи могут быть с постоянным и переменным передаточным отношением.

 Последние называются вариаторами (рис. 64 а, б).

                                                               рис. 64

 

Достоинствами фрикционных передач являются: плавность и бесшумность в работе, простота конструкции, невозможность поломки при резком изменении крутящего момента на одном из валов благодаря возможности проскальзывания катков, возможность бесступенчатого регулирования скоростей.

Недостатками являются: необходимость прижимного устройства, непостоянство передаточного отношения, невозможность передачи значительных крутящих моментов.

В связи с указанными недостатками фрикционные передачи не получили такого широкого распространения как зубчатые.

14. Конструкции вариаторов.

15. Кинематические расчеты фрикционных передач.

16. Стали. Их термическая обработка (полный и диффузионный отжиг).

17. Стали. Их термическая обработка (закалка, поверхностная закалка и химико-термическая обработка).

18. Ременные передачи. Общие сведения.

19. Основные типы и материалы ремней.

20. Классификация ременных передач по кинематическому признаку.

21. Классификация ременных передач по способам натяжения ремней.

22. Цепные передачи. Общие сведения.

23. Конструкции цепей.

24. Способы натяжения цепей.

25. Расчет роликовых и втулочных цепей. Определение типоразмера цепи.

26. Муфты. Назначение и методика выбора.

27. Зубчатые передачи. Общие сведения.

28. Геометрия эвольвентного цилиндрического зацепления.

29. Червячные передачи. Общие сведения.

30. Геометрия и кинематика червячной передачи.

31. Расчеты червячных передач: определение коэффициента нагрузки.

32. Расчет червячных передач на изгиб.

33. Передача винт-гайка. Общие сведения.

34. КПД и привод передачи винт-гайка.

35. Критерии работоспособности передачи винт-гайка.

36. Валы и оси. Общие сведения и методика расчета осей.

37. Нагрузки валов цилиндрических прямозубых и косозубых передач.

38. Нагрузки валов конических и ременных передач.

39. Выбор типа подшипника.

40. Подшипники скольжения. Общие сведения.

41. Подшипники качения. Классификация и их основные типы.

42. Подбор подшипников качения по динамической грузоподъемности.

43. Заклепочные соединения.

44. Сварные соединения.

45. Соединения с гарантированным натягом

46. Шпоночные соединения. Общие сведения

47. Расчет шпонок: призматической, сегментной и круглой